Red de computadoras.

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores o red informática, es un conjunto de equipos (computadoras y/o dispositivos) conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.), servicios (acceso a internet, e-mail, chat, juegos), etc.

Una red de comunicaciones es un conjunto de medios técnicos que permiten la comunicación a distancia entre equipos autónomos (no jerárquica -master/slave-). Normalmente se trata de transmitir datos, audio y vídeo por ondas electromagnéticas a través de diversos medios (aire, vacío, cable de cobre, cable de fibra óptica, etc.).

Para simplificar la comunicación entre programas (aplicaciones) de distintos equipos, se definió el Modelo OSI por la ISO, el cual especifica 7 distintas capas de abstracción. Con ello, cada capa desarrolla una función específica con un alcance definido.

NIC (Network Information Center).

Network Information Center o Centro de Información sobre la Red, más conocido por su acrónimo NIC, es un grupo de personas, una entidad o una institución encargada de asignar dominios de internet bajo su dominio de red sean genéricos o de países, a personas naturales o empresas que mediante un DNS pueden montar sitios de Internet mediante un proveedor de hospedaje.
Básicamente existe un NIC por cada país en el mundo y ese NIC es el responsable por todos los dominios con terminación correspondiente a dicho país, por ejemplo: NIC México es el encargado de todos los dominios con terminación .mx, la cual es la terminación correspondiente a dominios de México.

IEEE.

IEEE corresponde a las siglas de Instituto de Ingenieros Electricistas y Electrónicos, una asociación técnico-profesional mundial dedicada a la estandarización, entre otras cosas. Es la mayor asociación internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologías, como ingenieros electricistas, ingenieros en electrónica, científicos de la computación, ingenieros en informática, ingenieros en biomédica, ingenieros en telecomunicación e Ingenieros en Mecatrónica.

Su creación se remonta al año 1884, contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison, Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope. En 1963 adoptó el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers).

A través de sus miembros, más de 380.000 voluntarios en 175 países, el IEEE es una autoridad líder y de máximo prestigio en las áreas técnicas derivadas de la eléctrica original: desde ingeniería computacional, tecnologías biomédica y aeroespacial, hasta las áreas de energía eléctrica, control, telecomunicaciones y electrónica de consumo, entre otras.

Según el mismo IEEE, su trabajo es promover la creatividad, el desarrollo y la integración, compartir y aplicar los avances en las tecnologías de la información, electrónica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales.

Mediante sus actividades de publicación técnica, conferencias y estándares basados en consenso, el IEEE produce más del 30% de la literatura publicada en el mundo sobre ingeniería eléctrica, en computación, telecomunicaciones y tecnología de control, organiza más de 350 grandes conferencias al año en todo el mundo, y posee cerca de 900 estándares activos, con otros 700 más bajo desarrollo.

Índice de refracción.

El índice de refracción de un medio homogéneo es una medida que determina la reducción de la velocidad de la luz al propagarse por un medio. De forma más precisa, el índice de refracción es el cambio de la fase por unidad de longitud, esto es, el número de onda en el medio (k) será n veces más grande que el número de onda en el vacío (k0).
Se denomina índice de refracción al cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula. Se simboliza con la letra n y se trata de un valor adimensional.
n = c / v
Donde:
• c: la velocidad de la luz en el vacío
• v: velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula (agua, vidrio, etc.).

Velocidad del sonido.

La velocidad del sonido.

La velocidad del sonido es la velocidad de propagación de las ondas sonoras. En la atmósfera terrestre es de 344,2 m/s (a 20 °C de temperatura). La velocidad del sonido varía en función del medio en el que se trasmite.

Velocidad de la luz.

La velocidad de la luz en el vacío es por definición una constante universal de valor 299.792.458 m/s[2] [3] (suele aproximarse a 3•108 m/s), o lo que es lo mismo 9,46•1015 m/año; la segunda cifra es la usada para definir al intervalo llamado año luz.

Se denota con la letra c, proveniente del latín celéritās (velocidad), y también es conocida como la constante de Einstein.

La velocidad a través de un medio que no sea el "vacío" depende de su permitividad eléctrica y permeabilidad magnética y otras características electromagnéticas. En medios materiales, esta velocidad es inferior a "c" y queda codificada en el índice de refracción. En modificaciones del vacío más sutiles, como espacios curvos, efecto Casimir, poblaciones térmicas o presencia de campos externos, la velocidad de la luz depende de la densidad de energía de ese vacío.

Velocidad de la luz en diferentes unidades
metros por segundo 299.792.458 (exacto)
kilómetros por segundo 299.792,458 (exacto)
kilómetros por hora 1.079.252.848,8 (exacto)

Duración aproximada del tiempo que demora la luz para recorrer:
Un metro 3,3 nanosegundos
Un kilómetro 3,3 microsegundos
De la Tierra a la órbita geoestacionaria 0,12 segundos
La longitud del Ecuador terrestre 0,13 segundos
A la Tierra desde la Luna 1,28 segundos
A la Tierra desde el Sol 8,32 minutos
A la Tierra desde Alfa Centauri 4,4 años
A través de la Vía Láctea 100.000 años A la Tierra desde la galaxia de Andrómeda 2.500.000 años

Espectro electromagnetico.

1. Aspectos básicos de REDES.

1.1 Redes de datos

Se denomina red de datos a aquellas infraestructuras o redes de comunicación que se ha diseñado específicamente a la transmisión de información mediante el intercambio de datos.
Las redes de datos se diseñan y construyen en arquitecturas que pretenden servir a sus objetivos de uso. Las redes de datos, generalmente, están basadas en la conmutación de paquetes y se clasifican de acuerdo a su tamaño, la distancia que cubre y su arquitectura física.


1.2 Historia de Redes.

La historia se puede remontar a 1958 cuando los Estados Unidos crearon la Advaced Research Projects Agency ( ARPA), como organismo afiliado al departamento de defensa para impulsar el desarrollo tecnológico.
Posteriormente a la creación del ARPA, Leonard Kleinrock, un investigador del MIT escribía el primer libro sobre tecnologías basadas en la transmisión por un mismo cable de más de una comunicación.
En 1965, la ARPA patrocino un programa que trataba de analizar las redes de comunicación usando computadoras. Mediante este programa, la máquina TX-2 en el laboratorio Licoln del MIT y la AN/FSQ-32 del System Development Corporation de Santa Mónica en California, se enlazaron directamente mediante una línea delicada de 1200 bits por segundo.
En 1967, La ARPA convoca una reunión en Ann Arbor (Michigan), donde se discuten por primera vez aspectos sobre la futura ARPANET.
En 1968 la ARPA no espera más y llama a empresas y universidades para que propusieran diseños, con el objetivo de construir la futura red. La universidad de California gana la propuesta para el diseño del centro de gestión de red y la empresa BBN ( Bolt Beraneck and Newman Inc.) El concurso de adjudicación para el desarrollo de la tecnología de conmutación de paquetes mediante la implementación de la Interfaz Message Processors (IMP)
En 1969, es un año clave para las redes de computadoras, ya que se construye la primera red de computadoras de la historia. Denominada ARPANET, estaba compuesta por cuatro nodos situados en UCLA (Universidad de California en los Angeles), SRI (Stanford Research Institute), UCBS (Universidad de California de Santa Bárbara, Los Angeles) y la Universidad de UTA.
La primera comunicación entre dos computadoras se produce entre UCLA y Stanford a finales de 1969. El autor de este envío fue Charles Kline (UCLA) En ese mismo año, La Universidad de Michigan crearía una red basada en conmutación de paquetes, con un protocolo llamado X.25, la misión de esta red era la de servir de guía de comunicación a los profesores y alumnos de dicha universidad. En ese mismo año se empiezan a editar los primeros RFC ( Petición de comentarios) Los RFC son los documentos que normalizan el funcionamiento de las redes de computadoras basadas en TCP/IP y sus protocolos asociados.
En 1970 la ARPANET comienza a utilizar para sus comunicaciones un protocolo Host-to-host. Este protocolo se denominaba NCP y es el predecesor del actual TCP/IP que se utiliza en toda la Internet. En ese mismo año, Norman Abramson desarrolla la ALOHANET que era la primera red de conmutación de paquetes vía radio y se uniría a la ARPANET en 1972.
Ya en 1971 la ARPANET estaba compuesta por 15 nodos y 23 maquinas que se unían mediante conmutación de paquetes. En ese mismo año Ray Tomlinson realiza un programa de e-mail para distribuir mensajes a usuarios concretos a través de ARPANET.
En 1972 se elige el popular @ como tecla de puntuación para la separación del nombre del usuario y de la máquina donde estaba dicho usuario. Se realiza la primera demostración pública de la ARPANET con 40 computadoras. En esa misma demostración se realiza el primer chat.
En 1973 se produce la primera conexión internacional de la ARPANET. Dicha conexión se realiza con el colegio universitario de Londres (Inglaterra) En ese mismo año Bob Metcalfe expone sus primeras ideas para la implementación del protocolo Ethernet que es uno de los protocolos más importantes que se utiliza en las redes locales. A mediados de ese año se edita el RFC454 con especificaciones para la transferencia de archivos, a la vez que la universidad de Stanford comienza a emitir noticias a través de la ARPANET de manera permanente. En ese momento la ARPANET contaba ya con 2000 usuarios y el 75% de su tráfico lo generaba el intercambio de correo electrónico.
En 1974 Cerf y Kahn publican su artículo, un protocolo para interconexión de redes de paquetes, que especificaba con detalle el diseño del protocolo de control de transmisión (TCP)
En 1975, Se prueban los primeros enlaces vía satélite cruzando dos océanos ( desde Hawai a Inglaterra) con las primeras pruebas de TCP de la mano de Stanford, UCLA y UCL. En ese mismo año se distribuyen las primera versiones del programa UUCP (Unís-to-Unix CoPy) del sistema operativo UNIX por parte de AT&T.
La parada generalizada de la ARPNET el 27 de octubre de 1980 da los primeros avisos sobre los peligros de la misma. Ese mismo año se crean redes particulares como la CSNET que proporciona servicios de red a científicos sin acceso a la ARPANET.
En 1982 es el año en que la DCA y la ARPA nombran a TCP e IP como el conjunto de protocolos TCP/IP de comunicación a través de la ARPANET.
El 1 de enero de 1983 se abandona la etapa de transición de NCP a TCP/IP pasando este último a ser el único protocolo de la ARPANET. Se comienza a unir redes y países ese mismo año como la CSNET, la MINET europea y se crearon nuevas redes como la EARN.
En 1985 se establecen responsabilidades para el control de los nombres de dominio y así el ISI (Información Sciences Institute) asume la responsabilidad de ser la raíz para la resolución de los nombres de dominio. El 15 de marzo se produce el primer registro de nombre de dominio (symbolics.com) a los que seguirían cmu.edu, purdue.edu, rice.edu, ucla.edu y .uk
En 1989 Tim Barnes-Lee inventa un sistema de información en la red con posibilidades multimedia. Nace la World Wide Web que es la aplicación más popular de Internet. La WWW (telaraña mundial) está formada por un conjunto de ordenadores conectados entre si denominados servidores web que son los que albergan millones de documentos en su disco duro, denominado cado uno página web o documento de hipertexto que están almacenados en un formato especial (HTML.- Hiper Text Mode Language). Mediante las preceptivas conexiones al servidor, los ordenadores de los usuarios domésticos son los ordenadores clientes.
Una de las aplicaciones de la red es la posibilidad de ampliar la información que contiene (subir) así como copiarla en el disco duro de los ordenadores clientes (bajar). Este proceso se hace mediante unos protocolos denominados FTP (File Transfering Protocol).
Otra de las aplicaciones más difundidas es el correo electrónico que permite enviar y recibir información desde cualquier lugar del mundo. Ofrecen posibilidades como listas de correos o grupos de noticias que funcionan como foros de discusión organizados por temas.


1.3 Clasificación de redes.

•Por alcance:
oRed de área personal (PAN)
Wireless Personal Area Networks, Red Inalámbrica de Área Personal o Red de área personal o Personal area network es una red de computadoras para la comunicación entre distintos dispositivos (tanto computadoras, puntos de acceso a Internet, teléfonos celulares, PDA, dispositivos de audio, impresoras) cercanos al punto de acceso.
oRed de área local (LAN)
Una red de área local, red local o LAN (del inglés Local Area Network) es la interconexión de varios ordenadores y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros o con repetidores podríamos llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro.
oRed de área de campus (CAN)
Una red de área de campus (CAN) es una red de computadoras que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, o una base militar. Puede ser considerado como una red de área metropolitana que se aplica específicamente a un ambiente universitario.
oRed de área metropolitana (MAN)
Una red de área metropolitana (Metropolitan Area Network o MAN, en inglés) es una red de alta velocidad (banda ancha) que dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado (MAN BUCLE).
oRed de área amplia (WAN)
Una Red de Área Amplia (Wide Area Network o WAN, del inglés), es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100km hasta unos 1000 km, dando el servicio a un país o un continente.
oRed de área simple (SPL)



oRed de área de almacenamiento (SAN)
Una red de área de almacenamiento, en inglés SAN (Storage Area Network), es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de soporte.
•Por método de la conexión:
oMedios guiados: cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica y otros tipos de cables.
oMedios no guiados: radio, infrarrojos, microondas, láser y otras redes inalámbricas.
•Por relación funcional:
oCliente-servidor
oIgual-a-Igual (p2p)


Arquitecturas de red
•Por Topología de red:
oRed en bus
oRed en estrella
oRed en anillo (o doble anillo)
oRed en malla (o totalmente conexa)
oRed en árbol
oRed mixta (cualquier combinación de las anteriores)
•Por la direccionalidad de los datos (tipos de transmisión)
oSimplex (unidireccionales): un Equipo Terminal de Datos transmite y otro recibe. (p. ej. streaming)
oHalf-Duplex (bidireccionales): sólo un equipo transmite a la vez. También se llama Semi-Duplex (p. ej. una comunicación por equipos de radio, si los equipos no son full dúplex, uno no podría transmitir (hablar) si la otra persona está también transmitiendo (hablando) porque su equipo estaría recibiendo (escuchando) en ese momento).
oFull-Duplex (bidireccionales): ambos pueden transmitir y recibir a la vez una misma información. (p. ej. videoconferencia).


1.4 Topología de Red



•Red en bus
-Red cuya topología se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos.
•Red en estrella
-Una red en estrella es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste.
•Red en anillo (o doble anillo)
-Topología de red en la que cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación.
•Red en malla (o totalmente conexa)
-La topología en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.
•Red en árbol
-Topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. Tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos.
•Red mixta (cualquier combinación de las anteriores)